能量方程實驗

《能量方程實驗》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、不可壓縮流體定常流能量方程實驗班級學號______________姓名______________實驗日期______________指導教師______________北京航空航天大學流體所5不可壓縮流體定常流能量方程實驗一、實驗目的要求1．驗證不可壓定常流的能量方程；2．通過對流體動力學諸多水力現(xiàn)象的實驗分析研討，進一步掌握有壓管流中的能量轉換特性；3．掌握流速、流量、壓強等流體動力學水力要素的實驗量測技能。二、實驗裝置本實驗的裝置如圖１所示：圖１自循環(huán)能量方程實驗裝置圖l自循環(huán)供水器　2.實驗臺　3可控硅無級調(diào)速器　4溢流板　5穩(wěn)水孔板　6恒壓水箱　7測壓計　8滑動測量尺9測壓管　

2、10實驗管道　11測壓點　12畢托管13實驗流量調(diào)節(jié)閥5說明：儀器測壓管有兩種：①畢托管測壓管（表1中標*的測壓管），用以測讀畢托管探頭對準點的總水頭H’（=Z+），須注意一般情況下H’與斷面總水頭H（=Z＋）不同（因一般u≠v），它的水頭線只能定性表示總水頭變化趨勢；②普通測壓管（表1中未標*者），用以定量量測測壓管水頭。實驗流量用閥13調(diào)節(jié)，流量由體積時間法或重量時間法測量。三、實驗原理在實驗管路中沿管內(nèi)水流方向取n個過水斷面?？梢粤谐鲞M口斷面（1）至另一斷面（i）的能量方程式（i=2，3,……,n）　Z＋=Z＋+h取==……==1,選好基準面，從已設置的各斷面的測壓管中讀出Z+值，

3、測出通過管路的流量，即可計算出斷面平均流速v及，從而即可得到各斷面測管水頭和總水頭。四、實驗方法與步驟1．熟悉實驗設備，分清哪些測管是普通測壓管，哪些是畢托管測壓管，以及兩者功能的區(qū)別。2．打開開關供水，使水箱充水，待水箱溢流，檢查調(diào)節(jié)閥關閉后所有測壓管水面是否齊平。如不平則需查明故障原因（例連通管受阻、漏氣或夾氣泡等）并加以排除，直至調(diào)平。53．打開閥13，觀察思考：1）測壓管水頭線（P--P）和總水頭線（E--E）的變化趨勢；2）位置水頭、壓強水頭之間的相互關系；3）測點（2）、（3）測管水頭同否？為什么？4）測點（12）、（13）測管水頭是否不同？為什么？5）當流量增加或減少時測管

4、水頭如何變化？4．調(diào)節(jié)閥13開度，待流量穩(wěn)定后，測記各測壓管液面讀數(shù)，同時測記實驗流量（畢托管供演示用，不必測記讀數(shù)）。5．改變流量2次，重復上述測量。其中一次閥門開度大到使19號測管液面接近標尺零點。6．收拾實驗臺，整理數(shù)據(jù)。五、實驗報告要求1．簡要寫出實驗原理和實驗步驟。2．記錄有關常數(shù)。均勻段（cm）D1=縮管段（cm）D2=擴管段（cm）D3=水箱液面高程（cm）▽o=上管道軸線高程（cm）▽z=表1管徑記錄表測點編號1*23456*78*9101112*1314*1516*1718*19管徑cm兩點間距4466413.5610291616注：①測點6、7所在斷面內(nèi)徑為D,測點1

5、6、17為D，其余均為D；②標“*”者為畢托管測點（測點編號見圖2）；③測點2、3為直管均勻流段同一斷面上的兩個測壓點，10、115為彎管非均勻流段同一斷面上的兩個測點。3．量測（Z＋）并記入表2表2測記數(shù)值表(基準面選在標尺的零點上)單位：cm測點編號234579101113151719Qcm/s實驗次序1234．計算流速水頭和總水頭表3（1）流速水頭管徑d(cm)Q=(cm/s)Q=(cm/s)Q=(cm/s)A(cm)V(cm/s)(cm)A(cm)V(cm/s)(cm)A(cm)V(cm/s)(cm)1.371.002.00表3（2）總水頭（Z＋）測點編號234579131517

6、19Q(cm/s)實驗次序1235．繪制上述成果中最大流量下的總水頭線E－E和測壓管水頭線P－P（軸向尺寸參見圖2，總水頭線和測壓管水頭線可以繪在圖2上）提示：①P－P線依表2數(shù)據(jù)繪制，其中測點10、11、13數(shù)據(jù)不用；②E－E線依表3（2）數(shù)據(jù)繪制．其中測點10、11數(shù)據(jù)不用；5③在等直徑管段E－E與P－P線平行。圖2六、實驗分析及討論1．測壓管水頭線和總水頭線的變化趨勢有何不同？為什么？2．流量增加，測壓管水頭線有何變化？為什么？3．測點2、3和測點10、11的測壓管讀數(shù)分別說明了什么問題？*4．試問避免喉管（測點7）處形成真空有哪幾種技術措施？分析改變作用水頭（如抬高或降低水箱的水

7、位）對喉管壓強的影響情況。*5．畢托管所顯示的總水頭線與實測繪制的總水頭線一般都略有差異，試分析其原因。5